SU1141382A1 - Устройство дл контрол влажности (его варианты) - Google Patents

Abstract

1. Устройство дл  контрол  влажности, содержащее последовательно соединенные генератор и катушку индуктивности, резонансный датчик и индикатор, обличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, в него введены коммутатор, два ключа, два амплитудных детектора и компаратор , причем входы ключей подключены к выходу катушки индуктивности, а выходы через соответствующие амплитудные детекторы - к входам компаратора , на выходе которого включен индикатор, вход управлений коммута- тЬра соединен с выходом генератора, а выходы - с управл ющими входами соответствующих ключей. (Л

Description

lAd

2, Устройство дл  контрол  влажности , содержащее последовательно соединенные генератор и катушку индуктивности, резонансный датчик и индикатор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, в него введены ключ, два амплитудных детектора, фильтр и компаратор, причем вход ключа соединен с выходом катуйки индуктивности, а выход подключен к одному из входов компаратора через один амплитудный детектор, а

к другому входу - через последовательно соединенные фильтр и другой амплитур,ный детектор, выход генератора соединен с управл ющим входом ключа.

3. Устройство по п. 2, о т л ич а ю Di е е с   тем, что резонансный датчик выполнен в виде двух св занных резонансных контуров, настроенных на разные частоты, в один из которых включены контактные электрод

Изобретение относитс  к автоматике и может быть использовано дл  дистанционного контрол  влажности. Известно устройство дл  контрол  в лажности, содержащее датчик, выпол ненный в виде контактных электродов генератор, св занный с датчиком гальванической св зью, индикатор и источник питани  lj. Недостатком данного устройства  вл етс  наличие соединительных проводов между датчиком и генератором , что ограничивает функциональны возможности устройства. Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  контрол  влажности, содержащее последователь но соединенные генератор и катушку индуктивности, резонансный датчик, св занный через индуктивную св зь с катушкой, и индикатор 2j. Недостатком устройства  вл етс  необходимость сохранени  в процессе контрол  влажности строго определен ной величины взаимной индукции межд катушкой индуктивности и резонансны датчиком. При изменении величины взаимной индукции из-за изменени  взаимного расположени  датчика и катушки, вли ни  внешних предметов, измен ющих величину индукции, изменении температуры окружающей среды или напр жени  питани  резко снижаетс  точность контрол . Цель изобретени  - повышение точности. Поставленна  цель достигаетс  те что н устр(п1ство дл  ксжтрол  влажности , содержащее последовательно соединенные генератор и. катушку индуктивности, резо-нанснмй датчик и индикатор,введены коммутатор, два ключа, два амплитудных детектора и компаратор, причем входы ключей подключены к выходу катушки индуктивности , а выходы через соответствующие амплитудные детекторы к входам компаратора, на pi.ixone которого включен индикатор, вход управлени  коммутатора соединен с выходом генератора, а выходы - с управл ющими входами соответствующих ключей. В устройство дл  контрол  влажности по второму варианту вр шолнени , содержащее последовательно соедине,нные генератор и катушку индуктив ности, резонансный датчик и индикатор , введены ключ, два амплитудных детектора, фильтр и компаратор, причем вход ключа соединен с выходом катушки индуктивности, а выход подключен к одному из входов компаратора через один амплитудный детектор, а к другому входу - через последовательно соединенные фильтр и другой амплитудный детектор, выход генератора соединен с управл т  нм входом ключа. Кроме того, по второму варианту выполнени  устройства резонансный датчик выполнен в виде св занных резонансных контуров, настроенных на разные частоты, в один из которых включены резонансные электроды .

3 ,

На фиг. 1 припеден  схема устройства; на фиг. 2 - второй вариант выполнени  устройства; на фиг. 3 схема резонансного датчика; на фиг. 4 - временные диаграммы работы устройства; на фиг. 5 - схема резонансного датчика на двух св занных контурах.

Устройство дл  контрол  влажности содержит генератор 1, резонансный датчик 2, индикатор 3, катушку 4 индуктивности, коммутатор 5, ключи 6 и 7, амплитудные детекторы 8 и 9 и коммутатор 10.

Устройство по второму варианту выполнени  содержит генератор 1, резонансный датчик 2, индикатор 3, . катушку 4 индуктивности, ключ 6, амплитудные детекторы 8 и 9, компаратор 10, фильтр 11. Резонансный датчик содержит компактные электроды 12 и, 13, катушку 14 индуктивности и конденсатор 15, образующие резонансный контур. Резонансный датчик на св занных контурах содержит также катушку 10 индуктивности и-конденсатор 17, образующие резонансный контур , св занный с резонансным контуро выполненным на катушке 14 и конденсаторе 15.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 вырабатывает пр моугольные импульсы напр жени  Uj длительностью t (фиг. 4а) с частотой 50 Гц, выбранной из соображений упрощени  источникапитани . Эти пр моугольные импульсы подаютс  на катушку 4 индуктивности , котора  ориентируетс  относительно резонансного датчика 2 таким образом, чтобы взаимоиндукци  между катушкой 4 индуктивности и резонансным датчиком 2 была достаточна дл  передачи определенной части энергии импульса датчику 2 и дл  приема переходного процесса, возникающего в резонансно контуре датчика. Когда влажность контролируемото объекта ниже некоторой заданной величины V,, , катушкой 4 индуктивности принимаютс  колебани , возникающие в резонансном контуре датчика , с огибающей GJg-oc i (фиг. 4о), где Cii - декремент затухани  контура датчика дл  случа , если объект сухой. Ксли влажность объекта превышает , катушкой принимаютс 

колебани  (л) , где оСщ - декремент затухани  контура датчика дл 

3824

случа , если объект мокрый. Сигнал с катушки 4 индуктивности подаетс  на ключи 6 и 7, Которые управл ютс  коммутатором 5, вырабатывающ дл  ключа 6 сигнал управлени  длительностью utg через какой-то промежуток времени выбираемый из соображений уменьшени  собственного переходного процесса катущки 4 до величины, не вли ющей на измерени . Ключ 7 включаетс  во врем  t J t6 tg на врем  д1 . Врем  включени  ключа 7 (t/) выбираетс  и условий практически отсутстви  колебаний и), т.е. когда объект мокрый, и напичи  колебаний , т.е. когда объект сухой. Таким образом, на амплитудный детектор 8 подаетс  сигнал в течение времени й1 , когда объект сухой и когда он мокрый. В то же врем  на амплитудный детектор 9 сигнал на врем  подаетс  только, когда объект сухой, когда же он мокрый сигнал отсутствует. Компаратор 10 выполнен с гистерезисом на включение и выдает сигнал на индикатор 3 только в том случае, когда отсутствует сигнал с детектора 9.

По второму варианту выполнени  устройство работает следуюпдим образом.(фиг. 2).

Генератор 1 вырабатывает пр моугольные импульсы напр жени , например , с частотой 50 Гц, длительностью tj и питает ими катушку 4, а также управл ет работой ключа 6, который выполнен таким образом, что он закрыт, когда имеетс  питающее напр жение катушки 4, и открыт, когда оно отсутствует. Катушка 4 индуктивности ориентируетс  относительно резонансного датчик.; 2 таким образом, чтобы взаимоиндукци  между датчиком 2 и катушкой 4 была достаточна дл  передачи определенной части знергии импульса датчику 2 и приема его переходных катушкой 4. В качестве резонансного датчика использованы два св занных контура, (фиг. 5), в один из которых включены контактные электроды 12 и 13. Величины элементов соответствующих контуров выбраны таким образом, что резонансна  частота одного контура больше другого. Когда объект сухой катушка 4 индуктивности принимает переходный процесс от обоих контуров

Когда объект мокрый, принимаетс  только один переходной процесс от контура, выполненного- на катушке 16 и конденсаторе 17, не Соединенного с электродами, поскольку сопротивление между электродами 12 и 13 мало, соответственно декремент затз ханй  соответствующего контура высок. Сигнал череэ ключ 6 с катушки 4 подаетс  на фильтр 11 и детектор 8. Фильтр 11 вьтолнен так, что он пропускает только собственные колебани  контура, вьтолненйого на катушке 14. и конденсаторе 15, и не пропускает остальные. Таким образом, на детектор 9 подаетс  сигнал, когда объект сухой. С детекторов 8 и 9 сигналы подаютс  на кс паратор 10, имеющий три состо ни . Первое, когда на его входах сигналы отсутсвуют, что свидетельствует о недостаточности взаимоиндукции между катушкой 4 и датчиком 2. Второе, когда на его входах есть сигналы с обеих детекторов 8 и 9

(когда объект сукой) и третье, когда сигнал с детектора 8 есть, а с детектора 9 нет (коэффициент взаимоиндукции между катушкой 4 и датчиком 2 достаточны и когда объект мокрый Сигналы с компаратора 10 подаютс  на индикатор 3, который сигнализирует о каждом.из состо ний компаратора, например загоранием соответствующей

лампочки.

Изобретение С5пцественно повьш1ает .точность Дистанционного коатрол  влажности при измен ющих внешних факторах (рассто ние до объекта измерени , температуре, и т.д.), что позвол ет использовать его в системах контрол  влагосодержани  различных материалов и объектов, скрытых от наблюдени  магнитопрозрачными экранами , а также в медико-биологических системах контрол  параметров при отсутствии гальванической св зи с объектом измерени .

S а ;

I I

9

UK ,

Ч te

t

4/7

ФU.

Jf

Claims (3)

1. Устройство для контроля влажности, содержащее последовательно соединенные генератор и катушку индуктивности, резонансный датчик и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены коммутатор, два ключа, два амплитудных детектора и компаратор, причем входы ключей подключены к выходу катушки индуктивности, а . выхода через соответствующие амплитудные детекторы - к входам компаратора, на выходе которого включен индикатор, вход управления коммута- ' тбра соединен с выходом генератора, а выходы - с управляющими входами соответствующих ключей.

Фиг 1

2. Устройство для контроля влажности, содержащее последовательно соединенные генератор и катушку индуктивности, резонансный датчик и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены ключ, два амплитудных детектора, фильтр и компаратор, причем вход ключа соединен с выходом катуйки индуктивности, а выход подключен к одному из входов компаратора через один амплитудный детектор, а к другому входу - через последовательно соединенные фильтр и другой амплитудный детектор, выход генератора соединен с управляющим входом ключа.

3, Устройство по п. 2, о т л ичающееся тем, что резонансный датчик выполнен в виде двух связанных резонансных контуров, настроенных на разные частоты, в один из которых включены контактные электроды.